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LIGO,由ADI參與打造的宇宙中最精密的感測儀器

analog_devices ? 來源:互聯網 ? 作者:佚名 ? 2017-09-15 14:15 ? 次閱讀

十三億年前發生了一場轟動宇宙的“愛情故事”——若干星系以外,兩個黑洞結合了!在兩年前的今天,他們愛的絮語被LIGO“聆聽”到了。立刻,這場跨越13億年的愛情“撩到”了整個科學界……

13億年前,兩個黑洞碰撞出的引力能量如漣漪般蕩向地球。兩年前的今天,也就是2015年9月14日,這些波紋被探測到,通過LIGO——由ADI參與打造的宇宙中最精密的感測儀器。

LIGO“聆聽”到了十三億年前的愛情故事

由于引力波不會在電磁波譜上留下線索,無法被看到,因此 LIGO 主要目標是“聆聽”宇宙的聲音,獲得引力波存在的證據。為了檢測出引力波所引起的小于質子直徑萬分之一尺度的變化量,LIGO的尺寸必須大得能和引力波波長匹配,而執行探測的部分必須精密得足以排除任何噪聲,宏觀與微觀均要兼顧。

LIGO的外部與內部

探測原理

(滑動文字瀏覽)

每臺 LIGO 設備會在超高真空腔中發出激光,并將激光一分為二,然后將兩束激光分別發送到相互垂直的兩個 2.5 英里長的激光臂。激光束隨后被激光臂盡頭的鏡子反射回來。當引力波經過時,這一區域的時空會發生改變,導致兩個激光臂之間產生細小的相對運動,這個細微的變化近似于一個質子直徑的萬分之一。這會改變射入到接收光學系統的返回光的相對相位,將光釋放到光學傳感器,從而形成可測量的信號或嘈聲。

對LIGO探測器部分的安裝調試工程浩大

為此,設計LOGO的科學家們在將LIGO造得足夠大的同時,選用了ADI的器件以提高LIGO的探測精密度,如:

  • 具有出色的壓擺率(20V/μs)和增益帶寬(110MHz)、非常適合低頻超聲應用的AD797運算放大器

  • 用來測量容納激光的玻璃真空室的平均溫度的AD590高精度溫度傳感器

  • 面對諧振腔中可能的高溫也能出色完成驅動靜電激勵器的工作、具有超過 145°C 結溫下熱調節和集成限流功能的ADA4700 高壓、精密、單通道運算放大器;

  • 用于測量輸送到螺線管的能量以調控鏡懸掛系統的AD736真RMS-to-DC轉換器

  • ……

LIGO擁有兩臺聯合運作的設備,一臺在華盛頓的漢福德,另一臺在路易斯安那州的利文斯頓。2015年9月14日凌晨 4 點,兩臺設備探測到了相似的信號,判定為同一引力波信號,由此揭示了13億年前兩個黑洞間的愛情故事。

引力波的發現是當今時代最著名的科學(和精密檢測技術)發現之一,在全球范圍內引起了巨大反響,多個科學雜志、大眾媒體和深夜談話節目都紛紛予以報道。《紐約時報》稱,這“注定會成為科學界最偉大的聲音之一,其重要意義不亞于亞歷山大·格雷厄姆·貝爾在電話中說的‘沃森先生,快來’”。

除了探測引力波外,以超越一切可能為己任的ADI,還為諸多“不可能”的科學探索任務提供技術支持,如歐洲核子研究中心的大型強子對撞機、冰立方中微子望遠鏡、國際空間站、哈勃望遠鏡、火星登陸計劃、新視野號探測器、火星探測器等。

所以請記住歷史上的今天吧——2015年9月14日。這一時刻,必將被未來的歷史書反復提及!

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:歷史上的今天:這場13億年前的“愛情故事”,撩到了人類科學界

文章出處:【微信號:analog_devices,微信公眾號:analog_devices】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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